電氣系統(tǒng)的監(jiān)控區(qū)域的控制特點。以電氣設備的數(shù)量和布置情況而言，以下是“電廠電氣綜合自動化技術的發(fā)展論文”，希望給大家?guī)韼椭?/p>
1. 前言
用電系統(tǒng)是電廠發(fā)電中的重要組成部分，使發(fā)電機能有足夠的電源保證。其中，電廠用電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠是十分重要的因素，能夠保證用電系統(tǒng)性能的有效發(fā)揮。電廠電氣綜合自動化技術是基于電廠的安全、穩(wěn)定、可靠要求，是保證電廠正常運行的重要技術力量。電廠電氣綜合自動化技術通過對電廠用電系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)收集，對設備狀態(tài)情況進行分析，在實時監(jiān)視狀態(tài)下實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的控制和管理。在不斷改進和發(fā)展電氣綜合自動化技術時，該技術具有越來越廣的應用空間。根據(jù)近年來電廠電氣綜合自動化技術的發(fā)展，我們可以預見該技術的發(fā)展方向是：向更為先進的控制技術、提高用電系統(tǒng)工作的質量和效率、降低能耗、環(huán)保節(jié)能、成本的進一步降低、優(yōu)化、協(xié)調電廠的設備技術等方面。本文一方面回顧近年來電廠電氣綜合自動化技術的發(fā)展程度和發(fā)展水平，另一面來展示該技術發(fā)展的成果。
2. 電廠電氣系統(tǒng)的監(jiān)控設備
電氣系統(tǒng)的監(jiān)控區(qū)域的控制特點。以電氣設備的數(shù)量和布置情況而言，電廠電氣系統(tǒng)的各設備的分布較于分散，配電室和控制室的設備元件多，具有控制難度大、檢修難度大。電氣設備在操作頻率相對較低的情況下，許多設備在較長的時間內操作次數(shù)很少。且其可靠程度要求高，設備運行速度較快�？傊�，電氣綜合自動化技術包括了各組成結構、保證可靠性的要求、保證正常的系統(tǒng)啟動和關閉功能和運行狀態(tài)，對急需維修的運行狀態(tài)有預警，能應急的分析和處理各種系統(tǒng)內部問題，指導檢修和維護工作。
3．電廠電氣綜合自動化技術的現(xiàn)狀分析
自20世紀90年代起，我國確定火電廠電氣系統(tǒng)使用接入DCS系統(tǒng)的計算機控制，由人工監(jiān)控到計算機自動化的監(jiān)控的過渡，這就是電廠電氣綜合自動化技術的開端。接入DCS系統(tǒng)的電廠系統(tǒng)設備，具有廣闊的發(fā)展空間，研究方案、成果也較多。其中分為集中式和分層式的兩種不同技術實現(xiàn)方式。集中式是通過硬接線方式，模擬電氣量和開關量信號，并通過硬接線電纜各自分別接入DCS系統(tǒng)的輸入、輸出通道。分層式則是采用數(shù)字通信的總線技術，在DCS系統(tǒng)內接入各微機型智能保護測控裝置來實現(xiàn)，這種方法是電廠電氣綜合自動化技術發(fā)展的總趨勢，設備都采用分層式的實現(xiàn)方式，因其真正實現(xiàn)了電氣系統(tǒng)監(jiān)控自動化的功能。下面分別對集中式設計電氣自動化方式與分層式自動化設計方式作個闡述。
3.1集中式電氣自動化設計分析。集中式是通過硬接線的方式，相對較為傳統(tǒng)、落后。通過轉化了強電信號為弱電信號，在空接點和直流信號下，模擬電氣量和開關量在硬接線電纜下，與DSC系統(tǒng)的輸入、輸出設備相連接，由此可發(fā)揮DCS系統(tǒng)監(jiān)控電氣設備的功能。DCS系統(tǒng)的輸入、輸出設備的連接又可分為兩種方式，即直接接入方式和遠程接入方式。直接接入方式通過電纜連接電子間集中阻屏，遠程接入方式則通過現(xiàn)場設遠程采集柜實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中處和設備相距較遠情況下的連接，DCS控制系統(tǒng)的連接是在通信方式下完成。也就是，直接接入方式、遠程接入方式是兩種在本質上沒有區(qū)別的連接方式。
3.2集中式的特點。電氣量的的采集集中組屏，易于管理，設備運行環(huán)境好，硬接線方式簡易，響應速度快等。但同時也有不完善的地方，由于通過電纜硬接線連接，電纜使用量較大，所占空間較大，長電纜容易相互干擾、電能損耗量大，又影響DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。DCS系統(tǒng)的費用高，投資成本高，限制了接入DCS系統(tǒng)的設備數(shù)量，僅有幾個重要的設備是連接DCS系統(tǒng)，而其他設備沒能實現(xiàn)自動化，實際電廠內電氣綜合自動化的水平較低。再加上所有信息采集量都基于DCS系統(tǒng)下進行處理，工作量大會影響系統(tǒng)的風險系數(shù)，系統(tǒng)使用的可靠程度也隨之降低。并且，DCS系統(tǒng)的調試環(huán)節(jié)靠后，而根據(jù)集中式的技術實現(xiàn)方式，難以滿足倒送廠用電要求。缺少電氣監(jiān)控的主設備系統(tǒng)，稍微復雜的電氣系統(tǒng)運行的管理較難把握，綜合自動化監(jiān)控技術尚未達到。
3.3分層式電氣自動化設計分析。電氣綜合自動化技術的分層式技術使用，由3層組成，分別是站級監(jiān)控層、通信層、間隔層。其中，站級監(jiān)控層則是在通信技術，實現(xiàn)對間隔層的數(shù)據(jù)管理及信息交換。信管理機、光纖或電纜網(wǎng)絡構成網(wǎng)絡層，在現(xiàn)場總線技術下實現(xiàn)了各種功能，如數(shù)據(jù)匯總、規(guī)約轉換、轉送數(shù)據(jù)及傳控制命令等。終端保護測控單元組成間隔層，設計時使用電氣一次回路或電氣間隔方法完成，在各個開關柜或其他一次設備附近分布安裝各測控單元和保護單元。
3.4分層式技術的特點。就地安裝間隔層測控終端，在較少的占地面上，提高各裝置的獨立性、靈活性、可靠性。交流采樣的方式得到的模擬量數(shù)據(jù)，節(jié)約電纜使用，從而減少了成本支出。又由于分層技術較好的抗干擾能力，使得采集數(shù)據(jù)的精確性上升。這樣，有較廣的空間采集更多數(shù)據(jù)，監(jiān)測的分析數(shù)據(jù)較為完善，遠距離修改保護定值和復歸信號得以實現(xiàn)，檢修維護工作較為簡單。分層式技術在原有的基礎
上，具有較為廣闊的發(fā)展空間，體現(xiàn)在對系統(tǒng)的擴展和維護上。依據(jù)分層式技術特點，單個故障不影響周邊設備的運行，維修成本降低。電氣監(jiān)控主站的設立，能獨立的進行調試和投運工作，就能實現(xiàn)倒送電，同時還具備其他的有利條件，提高了系統(tǒng)的監(jiān)測規(guī)模和水平。
3.5分層式技術的關鍵。
�。�1）間隔層終端測控保護單元。以間隔層一次設備為單位，分層式技術得以發(fā)揮，設立配置測控保護單元。配置測控保護單元是用于保障電廠的用電系統(tǒng)發(fā)揮的關鍵技術，該單元有較高的靈敏性、可靠性、速動性和選擇性要求，而集中式所使用的DCS系統(tǒng)操作不適用，而一般采用專用保護裝置。電廠用電系統(tǒng)的保護裝置由線路、電廠中的電動機綜合保護測控裝置和其他裝置構成。能提高實時數(shù)據(jù)采集、計算機保護、遠程數(shù)據(jù)控制和故障的記錄功能。
（2）通信網(wǎng)絡。基于ECS系統(tǒng)的操作環(huán)境較差，所以通信網(wǎng)絡是一項關鍵技術，能直接影響電氣自動化監(jiān)控系統(tǒng)的整體發(fā)揮�，F(xiàn)階段使用較多仍是電纜現(xiàn)場總線網(wǎng)絡方式，而光纖通信則逐漸被使用。通信網(wǎng)絡通過通信管理機雙機熱備用或雙通道備用原則配置，一旦數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡有問題出現(xiàn)，系統(tǒng)能自動切換至冗余裝置或通道，增強系統(tǒng)的可靠性。
（3）設立監(jiān)控主站。監(jiān)控主站能監(jiān)控和管理將電廠用電系統(tǒng)，配置成單機或雙機或多機系統(tǒng)，由發(fā)電機機組的容量和運行管理要求而定。配置的軟件有前置機軟件、實時數(shù)據(jù)庫軟件、人機界面軟件和圖形建模軟件等組成，實現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、管理數(shù)據(jù)、應用及分析等功能。
3.6電廠電氣綜合自動化技術的發(fā)展趨勢。以太網(wǎng)能快速傳輸數(shù)據(jù)、成本低廉、容量大、網(wǎng)絡技術靈活等優(yōu)勢成為電氣綜合自動化的網(wǎng)絡通信技術的最佳選擇。嵌入式技術實現(xiàn)工業(yè)化的以太網(wǎng)，具有強大的功能和廣闊的發(fā)展空間，因此嵌入式以太網(wǎng)是電氣綜合自動化系統(tǒng)絡通信的主要發(fā)展方向。
[電廠電氣綜合自動化技術的發(fā)展論文]